用石材废料生产抗海水腐蚀的绿色生态水泥的方法技术

本发明专利技术公开了一种用石材废料生产抗海水腐蚀的绿色生态水泥的方法，其包含了以下重量份数的原料：石材废料30-40份；硫铝酸盐水泥熟料40-50份；复合活化剂0.03-0.05份；早强剂2-4份；减水剂0.3～0.5份；引气剂0.005～0.007份；缓凝剂0.3～0.5份；其生产方法是将石材废料、硫铝酸盐水泥熟料、复合活化剂和早强剂分别破碎，磨粉，均化，然后按比例配料混合均化，再加入减水剂、引气剂和缓凝剂混合均化制得产品。本发明专利技术的抗海水腐蚀的绿色生态水泥，除了具有普通水泥的性能外，还具有高强、抗海水侵蚀、耐海水冲刷等优良特性，特别适用于地下工程、港口、码头以及其它受侵蚀介质腐蚀的工程。

【技术实现步骤摘要】
用石材废料生产抗海水腐蚀的绿色生态水泥的方法
本专利技术涉及一种水泥的生产方法，尤其涉及一种低成本，节能环保的抗海水腐蚀的绿色生态水泥生产方法。
技术介绍
Cement（水泥）一词由拉丁文caementum发展而来，是碎石及片石的意思。水泥的历史最早可追溯到古罗马人在建筑中使用的石灰与火山灰的混合物，这种混合物与现代的石灰火山灰水泥很相似。用它胶结碎石制成的混凝土，硬化后不但强度较高，而且还能抵抗淡水或含盐水的侵蚀。长期以来，它作为一种重要的胶凝材料，广泛应用于建筑工程。1756年，英国工程师J.斯米顿在研究某些石灰在水中硬化的特性时发现：要获得水硬性石灰，必须采用含有粘土的石灰石来烧制；用于水下建筑的砌筑砂浆，最理想的成分是由水硬性石灰和火山灰配成。这个重要的发现为近代水泥的研制和发展奠定了理论基础。1796年，英国人J.帕克用泥灰岩烧制出了一种水泥，外观呈棕色，很像古罗马时代的石灰和火山灰混合物，命名为罗马水泥。因为它是采用天然泥灰岩作原料，不经配料直接烧制而成的，故又名天然水泥。具有良好的水硬性和快凝特性，特别适用于与水接触的工程。1813年，法国的土木技师毕加发现了石灰和粘土按三比一混合制成的水泥性能最好。1824年，英国建筑工人J.阿斯普丁取得了波特兰水泥的专利权。他用石灰石和粘土为原料，按一定比例配合后，在类似于烧石灰的立窑内煅烧成熟料，再经磨细制成水泥。因水泥硬化后的颜色与英格兰岛上波特兰地方用于建筑的石头相似，被命名为波特兰水泥。它具有优良的建筑性能，在水泥史上具有划时代意义。1907年，法国比埃利用铝矿石的铁矾土代替粘土，混合石灰岩烧制成了水泥。由于这种水泥含有大量的氧化铝，所以叫做“矾土水泥”。1871年，日本开始建造水泥厂。1877年，英国的克兰普顿专利技术了回转炉，并于1885年经兰萨姆改革成更好的回转炉。1889年，中国河北唐山开平煤矿附近，设立了用立窑生产的唐山“细绵土”厂。1906年在该厂的基础上建立了启新洋灰公司，年产水泥4万吨。1893年，日本远藤秀行和内海三贞二人专利技术了不怕海水的硅酸盐水泥。20世纪，人们在不断改进波特兰水泥性能的同时，研制成功了一批适用于特殊建筑工程的水泥，如高铝水泥，特种水泥等。全世界的水泥品种已发展到100多种，2007年水泥年产量约20亿吨。中国在1952年制订了第一个全国统一标准，确定水泥生产以多品种多标号为原则，并将波特兰水泥按其所含的主要矿物组成改称为矽酸盐水泥，后又改称为硅酸盐水泥至今。2007年中国水泥年产量约11亿吨。水泥无处不在，我们被水泥所包围。由于如火如荼的房地产建设，作为建筑基础用料的水泥的需求以每年超过6%的速度增长，据报道，2010年世界各国共生产了36亿吨的水泥，若将其全部倾注于美国纽约州曼哈顿岛上，将堆积成一个高达14米的巨型石柱；并且在2050年这个数据将会再提高10亿吨，那时全球水泥产量所堆积的巨石柱将会更高。可以说，水泥是世界上人类使用的仅次于水的物质。沿海水利工程的主要结构大部分是混凝土结构。而且从目前的发展情况来看，在今后数十年内，沿海水利工程建设所采用的材料将仍以混凝土结构为主。众所周知，混凝土工程一旦出现耐久性问题，其修复难度非常大，所以，沿海水利工程应十分注重耐久性设计。长期以来，众多沿海水利工程主要使用普通水泥，在现场根据要求拌制相应的耐海水侵蚀混凝土，但是由于现场拌制工艺及质量控制问题，一些结构很难达到理想的设计使用寿命。不良施工会影响混凝土结构的耐久性，如混凝土拌制工艺缺陷、掺合料用量不够正确、钢筋保护层厚度不足等，这些都会使混凝土结构无法达到预定的使用年限。影响沿海水利工程耐久性的原因众多，除了结构设计、施工维护等因素外，其使用的建筑材料是最为重要的因素之一。硫铝酸盐水泥是我国研制成功的具有自主知识产权的特种水泥系列，它包括低碱度、快硬、高强、膨胀和自应力等几个不同品种。该系列水泥的矿物组成特征是含有大量的C，S矿物，以此与其他系列水泥相区别。硫铝酸盐水泥作为中国四大特种水泥品种(白水泥、低热大坝水泥、铝酸盐水泥和硫铝酸盐水泥)之一，具有早强、高强、高抗渗、高抗冻、耐蚀、低碱度和生产能耗低等基本特点，随着我国经济的发展，已经有了广阔的市场。30年来广泛应用在GRC制品、自应力水泥压力管、普通排水管以及冬季施工建筑工程中，取得了良好的效果；在配制刚性防水材料和混凝土膨胀剂等特种工程材料方面也得到了一定量的应用，受到了用户的欢迎；同时也应用于抗渗堵漏、抢修抢建等特殊工程。据我们统计，目前中国硫铝酸盐水泥的年产量可达130万吨左右，全国共有硫铝酸盐水泥生产企业26家，水泥年产能可达150万吨以上。硫铝酸盐水泥是一种性能优良、附加值高的无机非金属材料，具有凝结快、强度高、微膨胀和低收缩等特性，配置的混凝土抗渗性和抗裂性能好。硫铝酸盐水泥的抗冻性能是普通硅酸盐水泥的5倍以上，抗渗透性能是普通硅酸盐水泥的2倍以上。因此，硫铝酸盐水泥是飞机跑道、铁路、港口、路桥、码头、水坝、油井建设和建筑地下工程及冬季施工不可或缺的功能性材料。硫铝酸盐水泥一般以石灰石、矾土和石膏作为主要原料，配制成适当成分的生料，在1250～1350℃烧成，再加入适量石膏共同磨细而成。硫铝酸盐水泥熟料的矿物组成以硫铝酸钙(3CaO·3A12O3·CaSO4,C4A3S)和硅酸二钙(2CaO·SiO2，C2S)为主。相对于硅酸盐水泥熟料(通常在1450℃)，较低的烧成温度以及低碳排放的特点使得硫铝酸盐水泥在今天有了更重要的意义。针对沿海地区水利工程的耐久性问题，目前的解决手段主要是采用现场配制高性能抗侵蚀海工混凝土。现场配制存在的问题有：配制技术缺乏统一标准，配制过程比较复杂，给施工以及工程质量控制带来不便，也不利于节约生产和施工成本。近年来各类使用者对海洋工程材料质量的要求越来越高，单体工程量越来越大，不仅要求以混凝土为基础材料的建筑工程具有较高的耐久性，而且对其他性能也提出多方面的要求，如水化热和抗裂性等等。因此，无论是从原材料生产的角度，还是从设计和施工的角度，都迫切需要配制一种适用于海洋工程及其它要求抗侵蚀工程的特种水泥。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用石材废料生产抗海水腐蚀的绿色生态水泥的方法，利用了石材加工业中产生的石材废料，减低熟料在水泥的比重，不但降低了石材加工业造成的石粉污染，而且减低二氧化碳的排放，同时降低了硫铝酸盐熟料在水泥的比重，除了具有普通水泥的性能外，还具有高强、抗海水侵蚀、耐海水冲刷等优良特性，特别适用于地下工程、港口、码头以及其它受侵蚀介质腐蚀的工程。本专利技术所采用的技术方案是：以石材废料为原料的绿色生态水泥，该水泥由以下重量份数的原料组成：石材废料30-40份；硫铝酸盐水泥熟料40-50份；复合活化剂0.03-0.05份；早强剂2-4份；减水剂0.3～0.5份；引气剂0.005～0.007份；缓凝剂0.3～0.5份。所述的硫铝酸盐水泥熟料是用低品位铝矾土或铝渣按1:1代替铝矿生产所得的硫铝酸盐水泥熟料；我国高品位铝矾土资源已日趋紧缺，且价格不断攀升，硫铝酸盐水泥作为一种价格相对较低的产品已较难承受其高昂的原料价格，因此，寻求价格较低的低品位铝矾土作为原料必将成为硫铝酸盐水泥生产的发展趋势。从金属铝本文档来自技高网...

【技术保护点】
以石材废料为原料的绿色生态水泥，其特征在于：包含以下重量份数的原料：石材废料30‑40份；硫铝酸盐水泥熟料40‑50份；复合活化剂0.03‑0.05份；早强剂2‑4份；减水剂0.3～0.5份；引气剂0.005～0.007份；缓凝剂0.3～0.5份；所述的硫铝酸盐水泥熟料是用低品位铝矾土或铝渣按1:1代替铝矿生产所得的硫铝酸盐水泥熟料；所述的减水剂是聚萘甲醛磺酸钠盐；所述的引气剂是仲烷基磺酸钠；所述的缓凝剂是羟基羧酸盐；所述的石材废料为大理石粉和花岗岩粉的混合物，大理石粉重量百分数占60%，花岗岩粉重量百分数占40%，大理石成分多于花岗岩成分，其化学组成以CaO、SiO2为主，还有碳酸镁和氧化锰。

【技术特征摘要】
1.用石材废料生产抗海水腐蚀的绿色生态水泥的方法，其特征在于：该水泥由以下重量份数的原料组成：石材废料30-40份；硫铝酸盐水泥熟料40-50份；复合活化剂0.03-0.05份；早强剂2-4份；减水剂0.3～0.5份；引气剂0.005～0.007份；缓凝剂0.3～0.5份；所述的硫铝酸盐水泥熟料是用低品位铝矾土或铝渣按1:1代替铝矿生产所得的硫铝酸盐水泥熟料；所述的减水剂是聚萘甲醛磺酸钠盐；所述的引气剂是仲烷基磺酸钠；所述的缓凝剂是羟基羧酸盐；所述的石材废料为大理石粉和花岗岩粉的混合物，大理石粉重量百分数占60%，花岗岩粉重量百分数占40%，大理石成分多于花岗岩成分，其化学组成以CaO、SiO2为主，还有碳酸镁和氧化锰；其生产方法包括以下步骤：a.干燥：石材废料经皮带输送机送至立式烘干机进行烘干，烘干后石材废料经提升机送至石材废料仓储存，含水量小于2.8％；b.磨粉：将步骤a所得干燥的石材废料用水泥磨机研磨，使其通过100目筛的通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄芳，龙志谋，杨毅，龙承战，
申请(专利权)人：广西云燕特种水泥建材有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45